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磁性壳聚糖具有易分离,适于大规模动态吸附,且通过改性可以提高其吸附性能,回收性能高。本实验考察了磁性壳聚糖微球及羧甲基氨基化改性磁性壳聚糖对重金属离子的吸附性能。采用化学共沉淀法制备Fe3O4纳米微球。从n Fe3+nFe2+、溶液pH和表面活性剂投加量等因素对Fe3O4纳米微粒成核效果的影响进行了考察。制备了容易单分散的Fe3O4磁性纳米粒子。从磁性能、多元离子、吸附实验条件、分离性能、热力学数据拟合等方面,研究了磁性壳聚糖纳米微球对重金属离子的吸附性能。利用戊二醛做交联剂,制备Fe3O4与壳聚糖复合磁性纳米微球。通过搅拌速度、戊二醛用量、Span-80用量、反应时间、反应温度及NaOH浓度等方面进行单因素影响实验来进行制备条件的优化,得到磁性壳聚糖微球平均粒径为220μm,平均孔径14.15nm。通过优化反应温度、pH、初始浓度及吸附剂投加量等条件,在10mg/L~600mg/L离子浓度条件下,考察溶液初始浓度对吸附容量影响,发现随着初始浓度增高吸附容量增大,吸附率变化不大。磁性壳聚糖对铜、镉、镍各50mg/L的三元离子溶液的吸附容量能够分别达到55.39mg/g、43.64mg/g、31.02mg/g。利用二乙烯三胺和柠檬酸改性磁性壳聚糖,合成了羧甲基氨基化改性磁性壳聚糖。得到改性磁性壳聚糖微粒的粒径和孔径与未改性磁性壳聚糖相差不大,且磁性能稳定。改性磁性壳聚糖对铜、镉、镍离子各50mg/L的三元溶液吸附容量分别达到76.82mg/g、62.64mg/g、54.15mg/g。改性后的产品化学吸附能力提高。解吸再生15次,吸附容量仍保持在92%以上。通过羧甲基氨基改性磁性壳聚糖吸附剂对金属离子的吸附性能考察并使用热力学模型拟合分析实验数据,Freundlich模型相关性较高,大于0.95。说明改性磁性壳聚糖的吸附作用先是在较短时间内发生不稳定的单层物理吸附;继续反应之后有两层或多层吸附发生,同时伴随有柱填充发生;当吸附时间较长,微粒上面的功能基团与金属离子的通过化学作用力结合,并且作用逐渐稳固,促使吸附容量增加,达到最终的吸附平衡。